Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des Projektes ist die Zusammenf\u00fchrung ausgew\u00e4hlter Abw\u00e4sser und Abf\u00e4lle aus der Textilherstellung in einer Biogasanlage und die Nutzung des dabei entstehenden Brennstoffes Methangas im Textilwerk. Die Stoffe, die mit dem Abwasser oder als Abfall in die Anlage eingebracht werden, sollen hinsichtlich ihrer Eignung nach den entsprechenden Kriterien untersucht und durch Optimierung der Veredelungsprozesse in eine optimale Konsistenz \u00fcberf\u00fchrt werden. Hierbei soll die Energie und Wassereffizienz besonders Ber\u00fccksichtigung finden. Neben der energetischen Nutzung des Biogases wird als weiteres Ergebnis eine Entlastung der kommunalen Kl\u00e4ranlage durch eine geringere CSB-Fracht erwartet. Knapper werdende Ressourcen sollen durch Umsetzung dieses Konzeptes, welches auf Energieeffizienz sowie Nutzung industrieller Abw\u00e4sser und Abf\u00e4lle beruht, erheblich kompensiert werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenUntersuchungen sind vorgesehen zur
\n–\tVor-Analysen der St\u00e4ube, Fasern und des Abwassers (Laboranalytik bzw. G\u00e4rversuche)
\n–\tAnalyse von Makro,- Mikron\u00e4hrstoffen und Hemmstoffen (Laboranalytik)
\n–\tAnalyse aller relevanten biologischen, chemischen sowie physikalischen Parameter der Abw\u00e4sser (CSB, Leitf\u00e4higkeit, pH usw.)
\n–\tG\u00e4rtests zu St\u00e4rke- und Cellulosel\u00f6sungen sowie zu diversen Abw\u00e4sserstr\u00f6men aus dem laufenden Betrieb (3-facher batch Ansatz im Labor)
\n–\tOptimierung der Raumausbeute, N\u00e4hrstoffe, Verweildauer
\n–\tAnalyse des G\u00e4rrestes aus der Anlage zur Wieder- bzw. Weiterverwendung (Analytik nach D\u00fcMV)
\n–\tBilanzierung des Biogases
\n–\tOptimierung der Veredelungsverfahren, eventuell Aufkonzentrierung, Wasserrecycling, Bildung in-terner Kreisl\u00e4ufe
\n–\tBetrieblichen Vorbehandlung bestimmter Abw\u00e4sser
\n–\tUntersuchung der W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung und zu W\u00e4rmenutzungskonzepten
\nDie \u00f6kologische\/\u00f6konomische Betrachtung wird in einem Abschlussbericht zusammengefasst.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Ziel des Projektes ist die Zusammenf\u00fchrung ausgew\u00e4hlter Abw\u00e4sser und Abf\u00e4lle aus der Textilherstellung in einer Biogasanlage und die Nutzung des dabei entstehenden Brennstoffes Methangas im Textilwerk. Die Stoffe, die mit dem Abwasser oder als Abfall in die Anlage eingebracht werden, sollen hinsichtlich ihrer Eignung nach den entsprechenden Kriterien untersucht und durch Optimierung der Veredelungsprozesse in eine optimale Konsistenz \u00fcberf\u00fchrt werden. Hierbei soll die Energie und Wassereffizienz besonders Ber\u00fccksichtigung finden.
\nIm Rahmen dieses ersten Teilprojektes wurden Abwasserteilstr\u00f6me des Textilbetriebes ausgew\u00e4hlt. Die Abw\u00e4sser wurden zu \u00fcblichen chemischen und physikalischen Abwasserparametern und zu den Makro-, Mikron\u00e4hrstoffen und Hemmstoffen sowie \u00fcber Laborg\u00e4rtests im Batchbetrieb nach VDI 4630 zur Biogasentwicklung untersucht. Gleichzeitig wurden ausgew\u00e4hlte Veredelungsverfahren im Textilbetrieb hinsichtlich der Wassermenge und der CSB-Konzentration optimiert.
\nEs konnte gezeigt werden, dass es grunds\u00e4tzlich m\u00f6glich ist, den Kohlenstoff der im Abwasser der Textilveredelung von Baumwollgeweben mit den Schritten Sengen\/Impr\u00e4gnieren mit Enzym zum Abbau der St\u00e4rkeschlichte, Auswaschen der abgebauten St\u00e4rkeschlichte und der nachfolgenden Ausw\u00e4sche der oxidativen Bleiche, bzw. einem neuartigen Extraktionsverfahren zur oxidativen Entschlichtung enthaltenen, gel\u00f6sten organischen Verbindungen zu Biogas umzuwandeln. Bei der Verg\u00e4rung des Abwassers aus der Impr\u00e4gnierung nach der Senge sowie von der Ausw\u00e4sche der oxidativen Bleiche wurden Hemmstoffe auf den anaeroben Abbau der Abw\u00e4sser gefunden. Das Zusammenf\u00fchren hemmend wirkender Stoffe aus dem Netz-\/Waschbad nach der Senge und von der Bleichw\u00e4sche sowie der verminderte Einsatz von Tensiden und chemischen Hilfsstoffen, wie mit der neuen Verfahrensweise eines Ex-traktionsverfahrens zur oxidativen Entschlichtung ergeben, hat zu der erw\u00fcnschten Verbesserung der Abbaubarkeit der organischen Fracht gef\u00fchrt. Das Biogaspotenzial der Abw\u00e4sser mit ca. 230 L\/kgoTS liegt im Bereich der Einsatzstoffe. F\u00fcr einen m\u00f6glichst optimalen und auch wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage ist jedoch eine weitergehende Aufkonzentrierung der Abw\u00e4sser erforderlich. Auch cellulosische Faserreste und St\u00e4ube, die bei Spinn- und Webprozessen sowie bei der mechanischen Vorbehandlung von cellulosischen Textilien anfallen, eignen sich f\u00fcr die Mitverwendung im G\u00e4rprozess. <\/p>\n
Eine erste Auslegung einer Anlage zur Biogaserzeugung konnte f\u00fcr eine Mischung von Abwasser aus der Vorbehandlung und Cellulosest\u00e4uben bzw. -fasern aus der Textilherstellung mit einem Gasbildungspotential von 619 Nm\u00b3\/toTS, 58% CH4 f\u00fcr Staub und 654 Nm\u00b3\/toTS, 58% CH4 f\u00fcr Abwasser vorgenommen werden. F\u00fcr einen vollstufig ausgelasteten Textilbetrieb ergab sich bei einem CSB-Frachtzulauf zur Biogasanlage von 270 t\/Jahr neben einer (z. B. als Dampf) thermisch nutzbaren Biogas-Menge von 165 MWh\/a und der R\u00fcckf\u00fchrung von warmem Wasser f\u00fcr die Produktion mit einem W\u00e4rmeinhalt von ca. 250 MWh\/a auch eine direkte Strommenge von 415 MWh\/a als Potenzial, das einer Einsparung von ca. 20% des bisherigen Energiebedarfes des betrachteten Textilunternehmens (ohne Nutzung der m\u00f6glichen Einsparpotenziale durch Prozessoptimierung) entspricht. Ein weiteres Entlastungspotenzial ergibt sich aus der nicht mehr dem Kl\u00e4rwerk zugef\u00fchrten Fracht, die als CSB-Fracht des Betriebes ca. 60% entspricht.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Eine Ver\u00f6ffentlichung der Ergebnisse ist erst nach Abschluss des zweiten Teilvorhabens vorgesehen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das st\u00e4rkehaltige Abwasser aus der Vorbehandlung von Baumwollwebwaren eignet sich gut f\u00fcr die Erzeugung von Biogas und liefert auch einen wirtschaftlich interessanten Gasertrag. Mit zunehmendem Anteil an synthetischen Schlichtemitteln nimmt erwartungsgem\u00e4\u00df der Gasertrag ab. Weitere Teilstr\u00f6me der Textilveredelung, die mit hohen CSB-Frachten verbunden sind, sind in die Untersuchungen im Rahmen des zweiten Teilvorhabens einzubeziehen, das anhand einer kleinen Versuchsanlage den Zusammenhang zwischen Art und Konzentration der organischen Stoffe und Gasertrag beim kontinuierlichem Zulauf des ausgew\u00e4hlten Abwassers zum Biogasreaktor und die mit wechselnder Zusammensetzung des Abwassers einhergehende Ver\u00e4nderung der Bedingungen untersuchen soll. Auf der Basis der Ergebnisse ist dann ein Konzept f\u00fcr den betrieblichen Einsatz des im Abwasser der Textilveredlung enthaltenen gel\u00f6sten Kohlenstoffs zur Biogaserzeugung und Nutzung des Biogases und der W\u00e4rme f\u00fcr den Betrieb zu entwickeln.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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